Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2015 в 08:39, курсовая работа
Почвоведение наука о почвах, их образовании (генезисе), строении составе и свойствах, географического распространения, рациональном использовании. Относится к естественно историческим наукам. Изучает почву как особое природное образование средство производства.
Почвы - это важнейший компонент экологической среды, их образование в природе происходит на протяжении десятков и сотен тысяч лет. В настоящее время накоплено очень много о почвах, и в этом заслуга ученых - почвоведов.
На склонах крутизной более 1,5-2,00 не создается обычной системы основных и вспомогательных лесных полос. В этих условиях полезащитную роль выполняют водорегулирующие, прибалочные и частично приовражные лесные полосы.
-полезащитная - защита почв от воздействия неблагоприятных явлений природного, антропогенного и техногенного происхождения путем создания защитных лесных насаждений по границам земель сельскохозяйственного назначения;
На равнинном рельефе в лесостепной и степной зонах полезащитные лесные полосы (насаждения) защищают посевы от вредного действия ветров, особенно суховеев. Они расчленяют и задерживают ветровые потоки и снижают общую скорость ветра на 40—50 %, способствуют повышению влажности воздуха и почвы, уменьшая испарение и задерживая снег.
Под защитой лесных полос испарение влаги во время суховеев снижается на 25%, коэффициент транспирации сельскохозяйственных культур уменьшается не менее чем на 10%, испарение воды со свободной поверхности – на 13-14 %.
Полезащитные насаждения влияют на температуру воздуха. Они защищают культурные растения от действия низких температур при временных похолоданиях. Колебание температуры воздуха летом становится менее резким. Днем температура приземного слоя воздуха ниже на 1,5-2 "С, ночью выше, чем на незащищенных полях.
По конструкции лесные полосы делят на три типа: непродуваемые (плотные), ажурные и продуваемые.
Непродуваемые (плотные). Представляют собой сплошную стену леса – сверху донизу. Ветер через нее почти не проникает. Ветрозащитное действие распространяется на расстояние, равное примерно 15 высотам деревьев. У такой полосы задерживается много снега. Весной он медленно тает, создавая разницу во влажности почвы у лесной полосы и в межполосном пространстве.
Ажурные. Полосы более эффективны по сравнению с непродуваемыми. Сквозь них проходит около 35 % ветрового потока. При высоте деревьев 10 м скорость ветра снижается на расстоянии 250-300 м. Снег накапливается в зоне 25-30 высот деревьев.
Продуваемые. Лесные полосы, где кроны деревьев смыкаются, создавая плотный заслон, а между стволами создаются большие просветы. Кустарников здесь нет.
Такие насаждения наиболее благоприятно влияют на микроклимат окружающего поля.
По составу полезащитные лесные полосы должны быть смешанными (в определенных соотношениях), так как посадка деревьев и кустарников разных пород способствует устойчивости и долговечности насаждений.
Полосы из одной породы (чистые) применяют лишь при неблагоприятных условиях для произрастания древесной растительности. Например, на бедных сухих песчаных почвах хорошо растет сосна, другие древесные породы сильно угнетаются и гибнут.
-пастбищезащитная – предотвращение деградации почв пастбищ путем создания защитных лесных насаждений.
Защитные лесные насаждения для развития животноводства проектируют главным образом в зонах сухой степи, полупустыни и пустыни в виде прифермских и прикошарных, пастбищезащитных лесных полос, зеленых древесных зонтов и т.д. Пастбищезащитные лесополосы, разделяя пастбища на отдельные участки, способствуют регулированию выпаса скота, более правильному стравливанию пастбищ, а также удлинению пастбищного периода. Эти полосы создают из береста, груши, жимолости и других засухоустойчивых пород.
3) Культуртехническая мелиорация почв
Состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий на землях неудобных для сельскохозяйственного производства. При этом проводятся следующие виды работ:
-расчистка мелиорируемых почв от древесной и травянистой растительности, кочек, пней и мха;
- расчистка мелиорируемых почв от камней и иных предметов;
4) Химическая мелиорация
Состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Она включает:
а) Известкование.
Известь изменяет физические свойства почвы, она обладает длительным последействием. На известкованных почвах значительно повышается эффективность местных и минеральных удобрений. При различных показателях кислотности почвы дозы извести могут колебаться от 1-2 до 6-8 т/га. Для расчета полной дозы извести (т СаСОз на 1 га) значение гидролитической кислотности Нг (мг экв/100 г почвы) умножают на коэффициент 1,3. От внесения 1 т извести смещение рН солевой вытяжки в первый год на суглинистых почвах составляет 0,15-0,2 ед., а на супесчаных – 0,2-0,35 ед.
Чаще всего известь вносят в паровом поле под озимые или во время зяблевой обработки. При углублении пахотного слоя дерново-подзолистых почв применение извести обязательно для нейтрализации повышенной кислотности припахиваемого подзолистого горизонта.
Для нейтрализации кислотности почвы в сельскохозяйственном производстве используют в основном известняковые породы и отходы промышленности, содержащие кальций. Широко применяют глинистые и мергелистые известняки, содержащие 12-15% СаСО3, известковые туфы (луговая известь), мергель, доломитовую муку, содержащую 95% СаСО3. Используют также гашеную известь, дефекационную грязь (отходы сахарных заводов).
b) Гипсование.
Для нейтрализации щелочности почвенного раствора и улучшения физико-химических и биологических свойств почв, содержащих поглощенный катион натрия, вносят гипс.
Из-за значительного содержания поглощенного натрия и высокой щелочности солонцовая почва приобретает отрицательные качества — большую связность, бесструктурность, содержит мало подвижных питательных элементов и гумуса, отличается плохой водопроницаемостью, сильной набухаемостью при увлажнении и значительной усадкой при высыхании. Деятельность микроорганизмов в солонцовых почвах существенно ослаблена из-за высокой щелочности и крайне неустойчивого водного режима.
Большие заслуги в изучении солонцов и разработке методов их окультуривания принадлежат академику К. К. Гедройцу. Предложенный им метод гипсования солонцов заключается в вытеснении из почвенного поглощающего комплекса катиона Na+ и замене его на катион Са2+ при одновременном внесении навоза и компостов.
В зависимости от степени солонцеватости почвы дозы гипса варьируют от 2,5 до 10-15 т/га.
Гипсование проводят обычно в черном пару, но гипс можно вносить также под однолетние травы, пропашные культуры и яровую пшеницу.
Для снижения щелочности почв применяют сыромолотый гипс (до 85 % CaSO4), фосфогипс (89—93 % CaSO4).
с) Фосфоритование.
Для фосфоритования используются размолотые до порошковидного состояния фосфориты, которые в кислых почвах растворяются и, нейтрализуя среду, обогащают ее фосфором и кальцием. Процесс сопровождается блокированием токсичных Al, Mn, Fe. Zn и Си. Описанное действие фосфоритной муки благоприятно для развития сельскохозяйственных культур, так как при этом в почве повышается содержание фосфора, кальция и магния, снижается концентрация токсичных Al, Mn. Fe, Мn и Сu и улучшается соотношение между токсичными элементами и их антагонистами.
Обычно применение при фосфоритовании двойных доз фосфоритной муки оказывает значительное обезвреживающее действие на подкисляющие почву минеральные удобрения. Фосфоритная мука не оказывает детоксикационного действия на почву, она только нейтрализует кислые минеральные туки. Поскольку возможности фосфоритования ограниченны, можно считать приемлемым сочетание его с известкованием на почвах, содержащих значительные количества токсичных Al и Мn.[3]
а) Эрозия
Эрозия – это разрушение почвенного слоя, в основном имеется ввиду механическое и физическое разрушение. Виды эрозии почв Рис. 3
Рис. 3. Классификация эрозий почв
Наименьшие величины естественной водной эрозии характерны для тех ландшафтных зон, где сплошная, зачастую многоярусная растительность защищает поверхность почвы от размыва (в зонах влажных лесов), или где осадков недостаточно для заметного смыва почв. Максимум естественной ветровой эрозии располагается в аридных зонах полупустынь и пустынь. На глобальном уровне роль ветровой эрозии приблизительно вдвое меньше, чем водной эрозии. Общая площадь в мире, подвергающаяся необратимым изменениям вследствие ветровой эрозии, невелика, но локальный эффект этого процесса может быть весьма серьезным.
При превращении природной экосистемы в сельскохозяйственное поле условия для эрозии резко меняются. Поверхность почвы становится слабо прикрытой растительностью, а значительную часть года и вовсе голой. Многочисленные данные указывают на то, что при преобразовании лесного ландшафта в полевую агроэкосистему величины эрозии увеличиваются, по крайней мере, на два-три порядка, а при преобразовании открытого (нелесного) ландшафта — на один-два порядка. Поэтому при сельскохозяйственном освоении территорий эрозия почв резко увеличивается и остается на высоком уровне.
Противоэрозионная способность почв зависит от содержания гумуса и карбонатов, концентрации катионов в поглощающем комплексе, механических и агрегатных свойств почвы. Каждый генетический тип почвы отличается характерным для него набором параметров. Наибольшей эрозионной устойчивостью среди почв Русской равнины обладают чернозёмы. К северу и югу от зоны чернозёмов устойчивость почв к водной эрозии снижается. С другой стороны, более 70% чернозёмов мира распахано. Поэтому общий объём эрозии именно в чернозёмной зоне под влиянием земледелия значительно увеличился.
Наибольшее увеличение эрозии почвы, в 33 раза по сравнению со временем до начала земледелия, отмечается, что в районах достаточного увлажнения умеренного пояса, где по климатическим условиям изначально произрастали леса и где площадь пашни весьма велика.
На уровне речного бассейна смытые почвы переходят далее в наносы, переносимые реками. Увеличение стока наносов приводит к заиливанию водохранилищ, каналов, оросительных систем и судоходных путей.
Причины эрозии почв:
а) Обнажение земель и изменение структуры почвы:
б) В горах массовое накопление пустой породы в отвалах рудных предприятий может приводить к селям и оползням.[2]
b) Применение удобрений
Для своего развития растения нуждаются в определенном количестве биогенных веществ (соединений азота, фосфора, калия и др.), обычно поглощаемых из почвы. В естественных экосистемах биогены, ассимилированные растительностью,
возвращаются в почву в результате процессов деструкции в круговороте вещества: разложения плодов, растительного опада, отмерших побегов, корней и прочее.
Некоторое количество соединений азота фиксируется бактериями почвы и корневых клубеньков бобовых растений из атмосферы. Часть биогенов привносится с осадками.
В природных экосистемах скорость накопления или расходования питательных веществ обычно невелика.
Сельское хозяйство нарушает естественный, практически замкнутый баланс биогенов. Ежегодный урожай уносит часть биогенов, содержащихся в произведённом продукте (схема 1). Следовательно, даже если первоначальный запас питательных веществ в почве и был значительным, в агроэкосистеме он может израсходоваться сравнительно быстро. Отсюда следует необходимость применения удобрений для поддержания плодородия почвы и повышения урожаев, так как при интенсивном земледелии без удобрений плодородие почвы снижается уже на второй год. Обычно применяются азотные, фосфорные и калийные удобрения в различных формах и сочетаниях, в зависимости от местных условий. В то же время, применение удобрений маскирует деградацию почв, заменяя естественное плодородие на т.н. эффективное плодородие, базирующееся в основном на химических веществах и «глубокой» обработке почвы.
Схема 1 Круговорот питательных веществ в агроэкосистеме (по А.Тарабрину, 1981)
Водная эрозия, унося почвенные частицы, переносит также содержащиеся в них и адсорбированные на них соединения фосфора и азота. Если они попадают в водные объекты с замедленным водообменом, улучшаются условия для развития процесса эвтрофикации.
Зависимость сельского хозяйства от минеральных удобрений привела к серьезным сдвигам в глобальных циклах азота и фосфора. Промышленное производство азотных удобрений привело к нарушению глобального баланса азота вследствие роста объёма доступных для растений соединений азота на 70% по сравнению с доиндустриальным периодом. Избыток азота может изменить кислотность почв, а также содержание в них органического вещества, что может привести к дальнейшему выщелачиванию питательных веществ из почвы и ухудшению качества природных вод.
Фермеры в мире применяли все больше удобрений, чтобы компенсировать всё быстрее теряемое природное плодородие почв, и увеличивать урожаи. Но удобрения не могут заменить другие важные компоненты почвы как сложного природного тела: органического вещества, тонкой фракции почвы, водоудерживающей способности почвы, почвенной фауны беспозвоночных, фауны грибов и микроорганизмов (которые и создают гумус – рис. 4) [3]
Рис. 4Обитатели почвы
с) Применение пестицидов
Значительная часть урожая уничтожается вредителями и погибает вследствие болезней как на поле, так и, позднее, в хранилищах. Иногда потери достигают половины урожая. Одно из основных направлений борьбы с вредителями сельского хозяйства (насекомыми, грызунами, грибками, сорняками и пр.) — это применение химических веществ, называемых пестицидами.
Пестициды (от латинского реstis — зараза, сidе — убивать) — общее название для всех химических веществ, применяемых для борьбы с вредителями, болезнями сельхозкультур и защиты урожая. Около 90% всей пашни обрабатывается пестицидами. Всего в мире используется не менее 180 пестицидов в виде нескольких тысяч препаративных форм. В зависимости от назначения они делятся на следующие группы:
Информация о работе Деятельность человека как фактор почвообразования